心电图机技术指标测定
心电图机使用及技术指标检测实验指导
医用电子学实验指导：实验四、心电图机的使用及技术指标检测姓名：学号：专业：学院：年级：一、实验目的：（1）了解心电图机的简要原理；（2）学习心电图机的使用方法；（3）学习测量心电图机的主要技术指标。
二、实验仪器与实验设备XD7100型心电图机三、实验原理人体的心肌细胞在博动过程中会周期性的产生生物电，整个心脏的心肌细胞所产生的生物电等效一电偶向量，称为心电向量，心电向量随心脏的博动而周期变化，通过人体在体表产生随时间周期变化的电势分布，心电图是从体表记录的心脏电位随时间而变化的曲线。
它可以反映出心脏兴奋的产生、传导和恢复过程中的生物电位变化，心电图可辅助诊断心脏的状态，通过心电图机记录心电图，心电图机一般取身体特定部位的电势进行测量，测量点的组合方式称为导联。
在心电图记录纸上，横轴代表时间。
当标准走纸速度为25mm/s时，每1mm代表0.04s；纵轴代表波形幅度，当标准灵敏度为10mm/mV时，每1mm代表0.1mV。
心电图的典型波形：心电图机要准确的记录心电图，必须满足各项指标要求，主要有：（1）放大器的增益，要求灵敏度置“1”时，输入1mV信号，记录笔位移大于10mm；（2）噪音和漂移，理想情况，当输入信号不变时，心电图机应记录一水平线，若有噪音干扰或漂移时，心电图机记录失真，各波形意义如下图所示：（3）放大的对称性，指心电图机对信号的增加与减少有对称的放大；（4）记录纸带的走纸速度准确；（5）振幅对频的响应，为有效检测心电信号，要求心电图机对频率的响应符合特定要求，常用时间常数来表示，时间常数T的意义如下图所示：要求T=1.5~3.5s；（6）谐振抑制的阻尼，心电图机中用以抑制记录器本身产生谐振的作用称为阻尼。
阻尼过大或过小，都会造成心电图波形失真，必须使其达到如下图所示“阻尼正常”的要求：本实验通过检测以上心电图机的技术指标，评价心电图机的质量是否符合要求，学习心电图机的使用方法。
四、实验步骤（1）检测心电图机增益，灵敏度置“1”，导联选“TEST”，输入1mv定标信号，记录描笔位移，正常标准：>=10mm；（2）检测心电图机的噪音和漂移，输入为零，记录描笔位移，正常标准：直线；（3）检测心电图机的放大对称性，分别输入+1mv及-1mv定标信号，记录描笔位移，正常标准：正负信号描笔位移振幅相等；（4）检测心电图机的走纸速度，走纸速度选“25mm/s”，输入1mv定标信号，同时开始记时，10秒后再输入1mv定标信号，测量10秒走纸位移可求出实际走纸速度，正常标准：25mm/s；（5）检测心电图机振幅对频率的响应，根据实验原理测定心电图机的时间常数T，正常标准：T=1.5~3.5；（6）检测心电图机谐振抑制的阻尼，记录1mV定标信号，检查阻尼是否正常。
心电图机产品性能指标
2.性能要求2.1基本性能2.1.1输入动态范围对于叠加了±300mV的直流偏置电压，以125mV/s的速率变化的，幅度为8mV（峰谷值，增益10mm/mV）的差模电压，本产品具有响应和显示能力。
时变输出信号的幅度等效到输入的变化＜10%或者50μV（取最大值）。
2.1.2输入阻抗一个电极-皮肤模拟阻抗（一个0.62 MΩ电阻与一个4.7 nF电容的并联）串联于每个患者电极的连接中，在心电诊断设备的带宽内，其导致的信号衰减与未串联模拟阻抗时相比应不超过20％。
在规定的直流偏置范围内（±300mV）也应满足此要求。
（一个单端输入阻抗在10Hz时至少是2.5 M Ω输入才能满足这些要求。
）2.1.3共模抑制心电诊断设备应对在人体表面上的50 Hz共模干扰电压有抑制能力。
所有患者电极连接通过一个51kΩ电阻和47nF电容（包括N）连到一个公共节点上，一个50 Hz、20 V（有效值）的信号通过一个100 pF电容施加到公共节点上，应不产生一个有60s以上时间的1 mV（峰谷值）RTI的输出信号。
2.1.4增益精确度设备应有固定增益选择10 mm/mV，增益准确度为±10％。
2.1.5增益稳定性设备开机1 min以后，每分钟增益变化不应超过0.33％。
每档固定增益的1h的总变化不应超过±3％。
注：设备同时提供的永久记录和非永久显示不必有相同的增益。
2.1.6 系统噪音当使用制造商推荐的电缆，以及所有输入通过串接于各患者电极连接中的一个由一个51 kΩ 电阻器和一个47 nF电容器并联的电路连接在一起时，因患者电缆、内部电路和输出显示所产生的噪声应不超过有10s以上时间的50µV（峰谷值）RTI。
2.1.7频率响应对于频率在0.67Hz~40Hz之间的正弦信号，其响应幅度应在5Hz时响应幅度的140%~70%之间（+3dB到-3dB）。
2.1.8最小检测信号在描记速度为25mm/s、增益为10mm/mV时，施加一个10Hz、50μV（峰谷值）正弦信号，应能够产生出一个明显可见的偏转。
心电图机标准化
• 共模抑制比：差模输入时的灵敏度与共模 输入时的灵敏度之比值。反应心电图机的 抗干扰能力。目前心电图机的共模抑制比 一般均为89dB。 • 输入阻抗：：不小于2.5兆欧。 • 基线稳定性：衡量心电图机本身稳定性和 对电源电压波动的适应能力的重要指标。 电源电压稳定时的基线漂移不大于1mm。
心电图机的分类
正常心电图测量
准备工作
• 事先做好解释工作，消除紧张心理。
• 解开上衣，取仰卧位放松肢体，保持平静 呼吸。
皮肤处理和电极安置
• 放置电极部位皮肤污垢和毛发过多，则应 预先清洁皮肤或剃毛。 • 用酒精棉球涂擦放置电极部位的皮肤，而 不应该把酒精涂在电极板上。
• 严格按照国际统一标准部位安放心电图电极。 （标准部位：胸导联：V1：胸骨右缘第4肋间； V2：胸骨左缘第4肋间；V3：V2于V4连线的中点； V4：左锁骨中线于第5肋间的交点；V5：腋前线 平V4水平；V6腋中线平V4水平）。 • 必要时加做其他胸壁导联。（后壁导联：V7:腋后 线平V4水平；V8：肩胛线平V4水平；V9：后正 中线平V4水平。右室导联：V3R，V4R，V5R分 别位于V3，V4，V5右侧对称的部位）
• 按机型分类：便携式、手提式、台式。
• 按记录通道数分类：单通道、双通道、多 通道。 • 国际上提倡应用12通道同步心电图机以提 高心电图的诊断水平，这是今后的发展趋 势。
常规心电图操作标准化
环பைடு நூலகம்要求
• 室内保持温暖，以免寒冷而引起肌电干扰。
• 诊察床的宽度不窄于80cm，以免肌体紧张 引起肌电干扰。
附右位心心电图1例（常规接法）
左右手反接，并加做V3R- V6R后
左右手反接心电图特点1
恢复正确接法后2
数字心电图机技术报告
计量标准技术报告计量标准名称数字心电图机检定装置建立计量标准单位计量标准负责人筹建起止日期2017.01.20目录一、建立计量标准的目的……………………………………………………………（01 ）二、计量标准的工作原理及其组成………………………………………………（01 ）三、计量标准器及主要配套设备……………………………………………………（02 ）四、计量标准的主要技术指标………………………………………………………（03 ）五、环境条件…………………………………………………………………………（03 ）六、计量标准的量值溯源和传递框图………………………………………………（05 ）七、计量标准的重复性试验…………………………………………………………（06 ）八、计量标准的稳定性考核…………………………………………………………（07 ）九、检定或校准结果的测量不确定度评定…………………………………………（10 ）十、检定或校准结果的验证…………………………………………………………（10 ）十一、结论……………………………………………………………………………（11 ）十二、附加说明………………………………………………………………………（11 ）一、建立计量标准的目的为了适应市场经济发展的需要，提高服务企业的质量与能力，促进量值传递的准确可靠，保障工作计量器具的准确使用，特建立本标准。
二、计量标准的工作原理及其组成数字心电图机是用来记录和显示心脏活动时所产生的生理电信号的仪器。
数字心电图机利用ECG电极从人体提取生理电信号，经导联输入网络、导联选择器送入前置放大、滤波电路，再经A/D变换后送入控制部分，经过数字处理、滤波、变换后送入记录器和显示器，从而记录和显示出心电图波形。
六、计量标准的量值溯源和传递框图上一级计量器具基（标）准名称：高频小电压标准装置不确定度或准确度等级或最大允许误差（0.05—3）％K＝2 溯源单位：本级计量器具计量标准名称：智能心、脑电图机检定仪测量范围：（1-1000）mv；不确定度或准确度等级或最大允许误差：U=2%;k=2下一级计量器具数字心电图机测量范围：（1-1000）mv；不确定度或准确度等级或最大允许误差：U=4%;k=2直接测量法直接测量法八、计量标准的重复性试验根据国家计量检定规程和JJF1033-2008《计量标准考核规范》提供的方法，在装置正常的工作条件下，选一台数字心电图机，在装置正常情况下，描记被检数字心电图机对应的内定标电压，重复测量10次，测得值如下：单位mm1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10.0 10.0 10.1 10.0 10.1 10.0 10.0 10.0 10.0 10.1平均值为x=10.03mm根据重复性公式计算：得出S（yi）=0.048mm按要求重复性实验中S（yi）应小于等于测量不确定度中的标准差，符合要求。
心电图机标准及各类产品性能参数对比
心电图机检定规程JJG 543-2008JJG 543-2008规程等效采用OIML R90《心电图机》国际建议所提出的计量性能、检定方法和设备，并根据我国实际情况，对个别检定项目略作修改。
适用：单通道、多通道模拟心电图机不适用：数字心电图机、向量心电图机、心电监护仪美国FDA认证，欧盟需要CE认证5.1定标电压（内部幅度校准器）：最大允许相对偏差为±5%心电图机内部均有1mV标准信号发生器，作为衡量人体心电信号电压大小（心电图波形幅度）的标准，即所谓“定标”。
定标电压准确与否决定了心电图机能否准确描记心电波形幅度。
5.2电压测量：最大允许相对误差按±10(1+U1/Uin)%计算（式中U1为电压测量范围的最小值，即0.1mV）考察放大器工作的线性情况，线性是指输出信号应与输入信号成正比变化，较宽的线性工作范围可使心电信号波形失真小。
理想情况下，如灵敏度为10mm/mV时，输入0.2mV、1mV、2mV不同的幅度信号时，描记幅度应为2mm、10mm、20mm。
5.3 时间间隔：最大允许相对误差按±10(1+T1/Tin)%计算（式中T1为时间间隔测量范围的最小值，等于0.06s）5.4 时标：最大允许相对偏差为±5%近些年，有些心电图机中将时标与定标电压信号做在一起，用幅度1mV,时间1s的信号，分别校准幅度和时间。
我国习惯于称定标电压，故目前继续这样称谓。
在R90国际建议中称校准器，校准器产生标准的幅度为1mV,周期为1s的信号，供校准心电图用。
因此，可将规程中的时标理解为这个校准信号周期的时间间隔。
5.5 幅频特性：（1～60）Hz，最大允许相对偏差+5%～－10%5.6 耐极化电压：加±300mV的直流极化电压，幅度最大允许相对偏差±5%尽管心电图机电极已经采用了特殊材料，但是由于温度的变化以及电场和磁场的影响，电极会产生极化电压，一般不高于300mV。
心电图机的使用及其技术指标的测量
实验九心电图机的使用及其技术指标的测量【实验目的】1．学习心电图机的使用方法2．学习心电图机技术指标的测量。
【原理概述】一般心电图机的结构，可分为下列几部分：导程选择器、标准讯号源、电压放大器、功率放大器、记录器、记录笔、浮标振荡器、走纸装置和电源等。
有些心电图机因其功能不同，结构和组成部分也有区别，但它们描记心电图波形的原理是相同的。
导联选择器的任务是将同时接在人体上的多根导联线组成各种导联的接法，分档选择任一个导程送入放大器。
例如选择导程I时，导联选择器就把红、黄二根导联线接入电压放大器，同时其它导联线被断开。
通过导联选择器的选择，来自导联线的心电信号送入电压放大器输入端，由于心电信号是很微弱的，所以要电压放大器加以放大，放大器本身不但要具有足够的增益，而且还要保证较低的噪音电平，以利于提高整机的灵敏度，心电信号在本级得到足够的幅度放大再送至功率放大器，进行功率放大。
此时心电信号不仅具有一定的电压幅度，而且还具有足够的功率，这样送到记录器后，就可推动描记笔按心电波变化的规律进行摆动。
描笔下面的记录纸上留下了心电图波形。
描笔在记录纸上描记时，为了减少阻力，设一描笔浮标振荡器，它产生频率较高的信号和心电信号一起加至功率放大器，然后去推动描笔。
这样使描笔时刻都有处于浮标状态，即微颤状态，使描笔在描记时容易起动，换向时也快。
描记心电图时，大家必需使用同一大小的增益，统一标准，描出的图形才可以比较，达到鉴别诊断的目的。
因此，机器本身设有1mV的信号源作“打标”用。
即给电压放大器加1mV的信号，调整增益，使描笔打标10小格之后，再作心电图，这个在描记时容易1mV 信号输入，打标10小格就是大家统一使用的标准。
心电图机的使用环境要求：１、心电图机周围不应有高压电缆，Ｘ射线机，超声仪器及电疗机等。
２、心电图机周围具有合适的温度的湿度（温度过高或过低对被检测的人的心电正确均影响，湿度过高或过低会对仪器产生不良影响，本机正常工作时要求相对湿度10～95％，温度5○C～10○C，并尽量减少搬动。
心电图机原理及使用
心电图机原理及使用实验九心电图机的使用及其技术指标的测量【实验目的】实验目的】1．学习心电图机的使用方法2．学习心电图机技术指标的测量。
【原理概述】原理概述】一般心电图机的结构，可分为下列几部分：导程选择器、标准讯号源、电压放大器、功率放大器、记录器、记录笔、浮标振荡器、走纸装置和电源等。
有些心电图机因其功能不同，结构和组成部分也有区别，但它们描记心电图波形的原理相同的。
导联选择器的任务将同时接在人体上的多根导联线组成各种导联的接法，分档选择任一个导程送入放大器。
例如选择导程I 时，导联选择器就把红、黄二根导联线接入电压放大器，同时其它导联线被断开。
通过导联选择器的选择，来自导联线的心电信号送入电压放大器输入端，由于心电信号很微弱的，所以要电压放大器加以放大，放大器本身不但要具有足够的增益，而且还要保证较低的噪音电平，以利于提高整机的灵敏度，心电信号在本级得到足够的幅度放大再送至功率放大器，进行功率放大。
此时心电信号不仅具有一定的电压幅度，而且还具有足够的功率，这样送到记录器后，就可推动描记笔按心电波变化的规律进行摆动。
描笔下面的记录纸上留下了心电图波形。
描笔在记录纸上描记时，为了减少阻力，设一描笔浮标振荡器，它产生频率较高的信号和心电信号一起加至功率放大器，然后去推动描笔。
这样使描笔时刻都有处于浮标状态，即微颤状态，使描笔在描记时容易起动，换向时也快。
描记心电图时，大家必需使用同一大小的增益，统一标准，描出的图形才可以比较，达到鉴别诊断的目的。
因此，机器本身设有1mV 的信号源作“打标”用。
即给电压放大器加1mV 的信号，调整增益，使描笔打标10 小格之后，再作心电图，这个在描记时容易1mV 信号输入，打标10 小格就大家统一使用的标准。
心电图机的使用环境要求：１、心电图机周围不应有高压电缆，Ｘ射线机，超声仪器及电疗机等。
２、心电图机周围具有合适的温度的湿度（温度过高或过低对被检测的人的心电正确均影响，湿度过高或过低会对仪器产生不良影响，本机正常工作时要求相对湿度10～95％，○○温度5 C～10 C，并尽量减少搬动。
心电图机检定规程(JJG_543-2008)
时间间隔考察心电图机对心电信号的跟随能力,各档走纸速度的 走纸均匀性和误差会直接影响所测量时间间隔的准确性。
5.4 时标： 最大允许相对偏差为±5%
近些年，有些心电图机中将时标与定标电压信号做在一起，用幅 度1mV,时间1s的信号，分别校准幅度和时间。我国习惯于称定标 电压，故目前继续这样称谓。在R90国际建议中称校准器，校准 器产生标准的幅度为1mV,周期为1s的信号，供校准心电图用。因 此，可将规程中的时标理解为这个校准信号周期的时间间隔。
5.8 共模抑制比： 各导联不小于2.8×104（89dB）
放大器对差模信号的电压放大倍数与对共模信号的电压放大倍数 之比，称为共模抑制比，英文全称是Common Mode Rejection Ratio，因此一般用简写CMRR来表示。共模抑制比是衡量差动放 大电路抑制共模信号（干扰）能力的指标，CMRR越大，抑制共 模信号的能力越强，放大器的性能越好。
5.11 记录滞后： 记录系统滞后不大于0.5mm
滞后又称回零特性，为了使心电图机能够将心电信号不失真地描 记出来，就要求心电图机的放大器、记录器的回零特性好，也就 是说描记的信号能克服机械性能不良影响，不变形地记录出来。
5.12 过冲： 不大于10%
在心电图机中，阻尼是用以控制记录器产生自身振荡的作用力， 这种作用力使用得当，将阻止记录器按它本身的振荡频率运动， 使记录器描记的心电波形不变形，否则记录的波形出现失真，造 成伪差。阻尼过小时，定标波出现明显过冲现象，记录器自身振 荡影响心电图R波和S波的描记，使之增高或加深等。
1.3 通用技术要求
被检心电图机应标有生产厂名、型号、出厂日期、 编号及制造计量器具许可证标志。 附件完整
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实验步骤
一、测量前的准备 1.接通电源 ，选择“AC” 2.预热5分钟后，调描笔在记录纸中间位置 3.装记录纸
二、测量心电图机的技术指标
1. 观察阻尼 连续打出3—波，从打出的方波上观察阻尼 是否正常。
2. 测量走纸速度、放大倍数、观察噪音和漂移
1mV标准信号输入时，放大倍数为 A／10×5000倍。
记录和处理
测量完毕后，分别将描记六项指标的心电图笔迹 纸取出，并贴在实验报告上，根据测量结果，对 心电图机的性能作出结论。
思考题
临床使用心电图机前，为何要事先进行鉴定？
记录键的工作状态
键名称
准备键（STOP） 观察键（CHECK） 启动键（START）
记录纸
停 停 走
记录描笔
停 工作 工作
描笔
预热 预热 加热
三、心电图机的技术指标
1.增益（灵敏度） 心电图机的放大倍数，一般在5000～7500倍。当 输入1mV标准信号时，波形振幅为10mm，对应的 增益为5000倍。
UR
心电图：人体上任意两点的电
P
T
QS
压随时间的变化曲线
0.75s
t
二、仪器
导
电
功
记
走
联
压
率
录
纸
选
放
放
装
装
择
大
大
置
置
1mV标准信号源
电源
心电图机结构图
电源选择开关
记录纸盒 纸速选择键
滤波控制键
基线控制旋钮
增益选择键 复位健
定标键
记录键
导联选择键
XD-7100单道心电图机面板图
记录键（由START、CHECK、STOP）控制 传动走纸及记录装置。
心电图机技术指标的测定
医学工程学院 吕明
实验目的
1. 学会心电图机的使用方法。 2. 学会测量心电图机的技术指标，鉴定心电图机
的性能。
实验器材
XD—7100单道心电图机、秒表、直尺、记录纸和 导联线。
原理与仪器描述
一、原理
心电图机——记录心电势随时间变化的精密医用 电子仪器。
心脏可看成是一个旋转的电偶极子，电偶极子的 旋转可引起人体上任意两点的电压变化。
2. 阻尼 抵消描笔按自身振荡频率而振动的作用叫做阻尼。
正常
阻尼过大
阻尼过小
3. 噪音和漂移 心电图机在放大心电信号的同时，也会把内部元 件及外界干扰产生的无规则信号放大，使描笔描 出的基线上下摆动并有微小抖动。
无噪音与漂移
有噪音
有漂移
有噪音有漂移
4. 记录速度 两种走纸速度: 25mm/s、50mm/s。 横坐标每小格代表的时间分别为0.04s、0.02s。 （误差应在（2％～5％）
走纸速度 v=L/t
A L
从第一个方波到第二个方波之间，没加其他信号， 此段可观察是否有噪音和漂移。
3. 测量放大器的对称性及时间常数
若向上振幅与向下振 幅之差的绝对值 ≤1.5mm时，则放大器 对称性符合要求。
从基线在中心线上的对 Amm
0.37Amm
称曲线可测出时间常数。
时间常数
注意事项
1. 按定标键（1mV）键时不要用力按，否则容 易损坏按钮。 2. 按秒表时，不要用力过度，否则容易损坏。
5. 放大器的对称性 心电图机对等幅正、负信号放大倍数的比值叫做 放大器的对称性。对称性应为1:1。振幅相差不应 大于1.5mm。
Amm
0.37Amm
时间常数
放大器的对称性
心电图机时间常数
6. 时间常数 电路的时间常数τ＝RC。一般值为1.5～3.5s。
7. 频率特性
频率特性曲线：在输入幅值相同的信号时，输出波 形的振幅随信号的频率变化的曲线。